公路工程試驗檢測儀器設(shè)備檢定與校準體系初探

李鵬

（中電建路橋集團有限公司試驗檢測中心，北京 100048）

由于公路工程試驗檢測儀器設(shè)備具有專業(yè)性特點，對于計量屬性準確性要求較為嚴格，而使用公用校準體系難以確保儀器設(shè)備發(fā)揮有效作用。因此，在計量屬性鑒定與校準過程中不可根據(jù)社會公用檢定和校準體系操作。此外，公路工程試驗設(shè)備類型多樣，不同的設(shè)備有著不同的作用、計量指標與適用范圍。所以，構(gòu)建專門的公路工程試驗檢測儀器設(shè)備檢定和校準體系成為重要研究課題，從而便于儀器設(shè)備規(guī)范化管理，確保儀器設(shè)備檢測精準性與穩(wěn)定性。

1 公路工程試驗檢測儀器設(shè)備分析

參照相關(guān)標準文件展開儀器設(shè)備檢定需要結(jié)合有關(guān)技術(shù)文件，其中包含：第一，國家計量檢定規(guī)程與校準要求；第二，相關(guān)單位計量檢定規(guī)程；第三，其他部門計量檢定規(guī)程；第四，地方分布的計量檢定規(guī)程。另外，結(jié)合標準為“在編”過程中，表示儀器設(shè)備檢定工作現(xiàn)階段還未有可以直接參照的技術(shù)文件，不過交通運輸部門已經(jīng)編制了該種技術(shù)文件。參照標準為“待編”時，表示儀器設(shè)備檢定與校準工作當(dāng)前無可以直接參照的公開發(fā)布的技術(shù)文件，當(dāng)前交通運輸部制定該類技術(shù)文件規(guī)劃。

因為公路施工具有復(fù)雜性、系統(tǒng)性特點，涉及內(nèi)容較多且影響因素眾多，所以進行質(zhì)量檢驗也需要立足于多環(huán)節(jié)檢驗，例如：公路路面平整度、結(jié)構(gòu)物強度等，就會使用到一些監(jiān)測儀器設(shè)備。伴隨著科學(xué)技術(shù)的進步與發(fā)展，進一步促進了監(jiān)測儀器設(shè)備的自動化體現(xiàn)，一些先進的檢測儀器設(shè)備逐漸得到了推廣應(yīng)用。例如：路面材料強度儀、瀝青混合料車轍檢測儀、非金屬超聲波檢測等。此外，常用的檢驗設(shè)備有量筒、尺、天平等，各種儀器設(shè)備共同用于公路工程試驗檢測儀器設(shè)備體系，保障了公路工程施工效果。不過，不管公路試驗檢測設(shè)備類型有多少種，對于以上儀器設(shè)備的計量屬性展開檢測和校準時都難以擺脫“十大計量門類”范圍，也就是計量數(shù)值與函數(shù)導(dǎo)出量參數(shù)是基于幾何量、熱工、電磁、聲學(xué)、光學(xué)局域內(nèi)。構(gòu)建專業(yè)的儀器設(shè)備檢定和校準體系過程中，應(yīng)確定十大計量門類是基于構(gòu)建體系的前提，成為體系結(jié)構(gòu)維持穩(wěn)固的核心。

2 檢定和校準體系組織構(gòu)建

公路工程施工包含的項目類型較多，例如：橋梁、路面、路基等施工項目，其中不同施工項目后可以分成一些子施工項目，例如：砌筑防護施工、排水施工、砌體澆筑安裝等。各種施工項目在質(zhì)量檢驗過程中適合應(yīng)用的儀器設(shè)備類型不一，有時一個分施工項目要使用多種類型儀器設(shè)備。在確認公路工程檢測試驗儀器設(shè)備檢定和校準體系結(jié)構(gòu)時，若結(jié)合不同檢測狀態(tài)應(yīng)用的儀器設(shè)備參照一種計算，則容易發(fā)生重復(fù)性檢定和校準，體系組織也尤為復(fù)雜，難以進行管控。對此可以在體系組織結(jié)構(gòu)過程中盡可能的以單項儀器設(shè)備作為單位分類，從而確保檢定和校準體系結(jié)構(gòu)整體性，同時避免重復(fù)檢定問題。結(jié)合專業(yè)類型劃分能夠?qū)⒃摍z定和校準體系結(jié)構(gòu)劃分為道路工程單元、橋梁工程單元、交通工程單元、汽運工程單元等多種。

基于計量檢定規(guī)程而言，通常公路工程試驗檢測應(yīng)用的專業(yè)計量設(shè)備與器具分為甲乙丙多種，首先，甲類適用于貿(mào)易結(jié)算和安全保護；乙類則為行業(yè)質(zhì)量監(jiān)管檢測器具；丙類則為試驗檢測儀器設(shè)備和實物量具。此外，在區(qū)分體系結(jié)構(gòu)過程中也要對不同儀器設(shè)備展開科學(xué)、精細劃分。不過，實際上完整的公路試驗檢測設(shè)備還包含計量檢定和校準的基礎(chǔ)，即十大計量門類與檢定系統(tǒng)。將這幾大部門結(jié)合從而形成檢定和校準體系結(jié)構(gòu)。圖1為公路鑒定技術(shù)研究。

3 公路工程試驗檢測校準體系構(gòu)建

3.1 檢定和校準體系保護

圖1 公路鑒定技術(shù)研究

引進先進設(shè)備也會造成體系表改變，要求在未來公路工程應(yīng)用中注意維持體系延伸性，動態(tài)變化中確保穩(wěn)定性，從而保證公路工程檢測儀器設(shè)備檢定和校準準確性。伴隨著科學(xué)技術(shù)的進步與發(fā)展，公路工程試驗檢測儀器設(shè)備類型有了明顯改變，但檢定和校準體系并未隨之改變。因此，檢定和校準體系優(yōu)化成為當(dāng)務(wù)之急，有著重要作用。比如若傳統(tǒng)設(shè)備儀器難以達到公路工程試驗檢測需求則應(yīng)被取締，在檢定和校準體系中也應(yīng)取締，如此一來，體系也會發(fā)生改變。

根據(jù)標準文件內(nèi)計量參數(shù)是對儀器設(shè)備質(zhì)量、功能與屬性的綜合分析，具體校準、檢測過程中需要結(jié)合實際檢驗工作要求選擇適合的檢驗方法，避免導(dǎo)致資源的大量消耗。計量參數(shù)指的是除了外觀質(zhì)量觀察、手感外，制約儀器設(shè)備參數(shù)精準性技術(shù)參數(shù)。參照標準作為計量檢定規(guī)程與校準規(guī)范過程中，列舉根據(jù)標準文件的計量技術(shù)數(shù)值。儀器設(shè)備檢定過程中，通常需要檢驗列舉計量數(shù)值；在儀器設(shè)備校準、測試過程中能夠結(jié)合儀器設(shè)備適用范圍檢驗計量參數(shù)。不過，應(yīng)做好對檢定檢測工作要求。

3.2 檢定和校準體系表現(xiàn)方式

對儀器設(shè)備檢定過程中應(yīng)依據(jù)的技術(shù)文件包括國家計量檢定規(guī)程及校準規(guī)范、交通運輸部門計量檢定規(guī)程、其他行業(yè)部門計量檢定規(guī)程。

（1）表格法。根據(jù)專業(yè)屬性和工作器具制定器具分類主表與附表，主表是基礎(chǔ)信息，把公路工程不同專業(yè)涵蓋的工作計量器具放于一個表內(nèi)，等于管理名錄。附表是不同專業(yè)計量器具解析信息，同時和不同器具檢定系統(tǒng)圖表應(yīng)用（如表1）。究其原因，公用計量檢定和校準體系難以達到公路工程試驗檢測儀器設(shè)備檢定和校準要求，只有構(gòu)建專業(yè)計量基準結(jié)構(gòu)表，才能彌補儀器設(shè)備不足問題。

表1，表格法（1～5表示海運、河運、航空、公路、鐵路5種交通運輸方式優(yōu)劣的大體排序（“1→5”表示“優(yōu)→劣”)。

（2）圖形方法。通過圖形方法把檢定和校準體系完整的表現(xiàn)出來，即是利用圖形表展現(xiàn)體系結(jié)構(gòu)。對此，把計量檢定和校準基礎(chǔ)編制為一區(qū)，把檢定系統(tǒng)分成二區(qū)，把公路工程專業(yè)范圍計量器具分為三區(qū)。圖形方法表達方式中，一區(qū)與二區(qū)存在交叉重復(fù)部分作為計量基準；二區(qū)與三區(qū)重復(fù)交叉部分作為工作計量器具。利用該種交叉重復(fù)把幾個部分銜接，從而生成檢定和校準體系組織結(jié)構(gòu)。二區(qū)集中于分析計量基準、工作計量器具、計量指標的傳遞和溯源，將其作為體系的關(guān)鍵。同時，因為需要結(jié)合儀器設(shè)備改變而做出相應(yīng)改變，所以該部分在其體系動態(tài)范圍。反之，一區(qū)則為單位量值且較為穩(wěn)定；三區(qū)更為穩(wěn)定，主要由于三區(qū)工作計量器具區(qū)分保持不變。不過，儀器設(shè)備數(shù)量將會結(jié)合需求而改變。

表1

3.3 設(shè)備命名和編號設(shè)計

名稱命名通常由主題詞、測量目標、多個基本特征詞構(gòu)成；主題詞由反映計量器形貌的詞語組成，比如：儀、表、計等。測量目標則是通過被測目標涵蓋可檢測的量與修飾被測目標的定語構(gòu)成。基礎(chǔ)特征包含測量原理、特征描述，主要作用是區(qū)分不同用途，排列順序為基本特征詞在前，主題詞在后，測量對局居中。比如：擺式摩擦系數(shù)測定儀，其中主題詞語為“儀”，測量目標為“摩擦系數(shù)測定”、基本特征詞為“擺式”。或者恒溫恒養(yǎng)護箱，“箱”則為基本特征；“養(yǎng)護”為測量目標；“恒溫”為基本特征詞。

通常計量器具根據(jù)5個段共8位字符編碼于體系表內(nèi)序列，一段位是一位數(shù)字（1—9）；其中，1—4為道路、交工、汽運4各專業(yè)編號，5—9為備用代碼。二段位是一位字母，A、B、C是器具的3個管理類型，D—Z是備用編碼。三段位是3位數(shù)字（001—999），表征不同的測量目標類型。四段位是兩位數(shù)字（01—99），劃分為三區(qū)段，一區(qū)段（0．1—49）表示常規(guī)計量器具的10個專業(yè)類別。二區(qū)段（50—89）是專業(yè)類型發(fā)展備用代碼。三區(qū)段（90—99）屬于自動以碼位。五段位是一位數(shù)字（0—9）表示相同測量目標使用各種原理特征。比如：照度計編碼是5B141350。其中，一段位為公路專業(yè)交工5；二段位為管理類別B；三段位為測量目標，照度計141；四段位是計量專業(yè)門類35光學(xué)；五段位是工作原理“常用”。

4 結(jié)語

以上對公路工程試驗檢測儀器設(shè)備檢定和校準分析，立足于結(jié)構(gòu)、形式、名稱、編號等不同方面進行研究，提出構(gòu)建完善的體系。公路工程施工中，標準的檢測儀器設(shè)備檢定和校準體系可以提升施工水平與工程效果，從而更好的推動工程計量迅速發(fā)展。上文分別從公路工程試驗檢測儀器設(shè)備分析、檢定和校準體系組織構(gòu)建、表現(xiàn)方式、儀器設(shè)備名稱與器具編號、檢定和校準體系保護，五方面進行分析，希望對公路工程試驗檢測儀器設(shè)備檢定與校準體系起到幫助性作用。

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